資源簡介

能源的綜合利用
【教學目標】
一、認知目標：
1．了解常見的能源，認識節約能源和開發新能源的重要性；
2．知道電池中的能量轉化，了解常見的電池及其性質、使用和回收；
3．了解氫能源的優缺點，及其發展前景；
4．掌握氫氣的實驗室制法，并提高探究學習的能力。
二、能力目標：
1．能夠了解社會的發展與能源利用的關系；
2．能夠熟悉并理解實驗室制取氫氣的原理。
【教學重難點】
1．化學能源的含義；
2．化學燃料及對環境的影響；
3．化學能轉化為電能；
4．氫氣的制取和氫能源。
【教學過程】
一、預備知識：
化學燃料及其對環境的影響：
1．化石燃料：主要是指埋藏在地下不能再生的燃料資源，主要包括了煤、石油、天然氣等。
2．化學燃料帶來的環境問題：
（1）煤、石油、天然氣的燃燒產物都會有二氧化碳，是溫室氣體，造成全球氣候變暖；
（2）化石燃料中，特別是煤和石油，含有硫、氮等雜質，燃燒產物中含有SO2、NOx等酸性物質，造成酸雨等大氣污染物；
（3）燃燒產生的熱量，對周圍的環境造成熱污染。
（4）利用煤的燃燒進行火力發電中，能量的轉化：
化學能→熱能→機械能→電能。
由于轉化方式復雜、步驟繁多，造成能量有很大的損失。
二、化學能轉化為電能
1．化學電源：是一種將化學能直接轉化為電能的裝置，常見的電池是化學電源。
2．化學電源的優點：既可以減少大氣污染，又可以提高能量的轉化效率。
3．實驗：化學能轉化為電能的實驗。
實驗儀器：燒杯、銅片、鋅片、導線若干、電流表、硫酸銅溶液。
實驗步驟：用砂紙擦去銅片、鋅片表面的氧化膜，用導線將銅片與正極相連，鋅片與負極相連，然后銅片、鋅片一起插入盛有硫酸銅溶液的燒杯中。
實驗現象 電流計的指針發生偏轉，鋅片表面變色，長時間后溶液顏色變淺
化學方程式 Zn+CuSO4==Cu+ZnSO4
電流計偏轉原因 燒杯中發生了化學變化，在這種條件下化學變化可以發生電流，將化學能轉化為電能。
能量轉化的形式 化學能直接轉化為電能
使用化學電源的優點 提高能量的轉化效率，減少大氣污染
注意：燃料電池等。
3．廢舊電池丟棄對環境的影響：
廢舊電池的危害主要集中在重金屬上，如汞、鉛、鎘。這些物質泄露出來進入水或土壤，就會通過各種途徑進入了人體的食物鏈，最終帶來危害。因此務必要正確使用電池，并妥善回收。
三、氫能源
1．氫能源的優點：
（1）原料不受限制。（來源廣）
（2）燃燒時放出熱量多。（熱值高）
（3）生成物不會污染環境。
故稱為“綠色能源”。
2．氫能源的缺點：
（1）制備氫氣的能耗問題。（成本高）
（2）氫氣的儲存和運輸等問題。（安全問題）
3．氫能源的發展前景：要利用太陽能來分解水制取氫氣，制備高效、廉價的儲氫材料。
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